多功能干涉测量及检测实验

GCS-DBIM多功能干涉测量及检测实验

♦ 实验介绍

迈克尔逊干涉与马赫-曾德尔干涉是分振幅双光束干涉体系的经典核心装置，也是物理光学、光电检测、精密计量领域必学基础设备，凭借非接触、亚纳米级测量灵敏度、光路开放式可调等优势，广泛衔接课堂理论与工业精密检测技术。

本平台采用模块化集成设计，搭载迈克尔逊、马赫-曾德尔两套干涉光路：迈克尔逊光路集成固体玻璃、气体折射率测量、压电陶瓷微振动模拟、光学元件面型检测及基础干涉光路调试模块；马赫-曾德尔光路专门用于光纤温度传感特性测试。

平台集原理教学、静态参数测量、动态微位移监测、波前面形分析、光纤传感标定功能于一体，丰富实训检测项目，充分锻炼学生光路搭建、数据处理、精密测量实操能力，实现基础物理光学实验与现代工业干涉检测实训无缝衔接。

实验系统实物图

♦ 知识点

双光束干涉、光程差、压电位移检测、光学面形检测、四步相移

♦ 涉及课程

工程光学、物理光学、光电检测、干涉计量学

♦ 实验内容

• 空气折射率测量；

• 玻璃折射率测量；

• 基于压电陶瓷的振动测量；

• 光学面型干涉检测；

• 光纤温度传感实验。

♦ 光路示意图

♦ 软件截图及实验结果

♦ 指标参数

• 光纤耦合半导体激光器：650nm，P>2mW，单模光纤，芯径4μm，TEM00，PVC光纤保护套，光纤接头FC/PC；

• 光纤准直镜头：FC/PC接口准直镜，10mm准直光斑；

• 宽带消偏振分光棱镜组件：450-650nm，25.4×25.4mm，分光比1:1；

• 光纤温度传感组件：包含光纤分路器、温度加温模块、温度显示模块，接口为fcpc；光纤分路器 ：分束比5：5@650nm，芯径4μm，NA 0.22；

• 单模光纤跳线：1m，FC/PC，芯径4μm；

• 光阑组件：Ф2-29mm可调；

• 图像设备：靶面尺寸1/1.8”数字CMOS，分辨率1280*1024，像元大小4.8μm； 

• 专用接收屏：表面喷塑哑光设计，100*100mm，最小刻度1mm；

• 平移台：二维移动行程25mm，系统分辨率10μm，台面65×65mm

• 反射镜组件：加强铝，Φ25.4mm，含二维调整镜架；

• 测试样品：玻璃片 40×60mm；气室 L80mm；

• 压电陶瓷反射镜：加强铝，Φ25.4mm，含二维调整镜架，压电移动范围0-2um@150V；

• 压电控制电源：电源分直流和交流2种模式，直流电压0-150V，交流模式可以调制正弦波和方波，波形频率和幅度可调，预留外部声音或波形接入口；

• 光电探测器：光电探测器：探测器类型Si,可测波长500-1050nm，灵敏度0.33mV/mW；放大倍数：10-1000倍连续可调；

• 固定底板：外形尺寸600*450*12.7mm，孔距25mm，表面发黑，含地脚；

• 软件模块： 包括空气折射率测量、玻璃折射率测量、波形计数、条纹电压标定和面型测量模块，其中面型测量包含四步相移包裹相位计算、解包裹相位计算、面型的一维显示、2D显示和3D显示。

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